[发明专利]一种基于几何投影的车辆压线检测方法

权利要求书

1.一种基于几何投影的交通车辆压线检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：读取四合一的车辆压线违法图像，并将其进行四等分为四张子图像，将等分得到的左上、右上、左下、右下的子图像分别记得I_i,i＝1,2,3,4，图像I₄中车辆唯一，且为目标违法车辆；

步骤2：采用深度卷积神经检测模型，检测出I_i中的所有车辆，并构成集合F_i^j＞|i＝1,2,3,4；j＝1,2,...,m_i}，其中，表示图像I_i中的第j辆车的包络框，表示左上角的坐标，和分别表示的宽和高，F_i^j表示图像I_i中的第j辆车的特征向量，F_i^j＝{f_i^jk|k＝1,2,...,K}，f_i^jk表示F_i^j中的第k个特征，K表示车辆特征向量维度，m_i表示第i张子图像检测出车的数量，且m₄＝1；

步骤3：对步骤2得到的集合C进行筛选，具体为：

步骤3.1：通过公式(1)计算目标违法车辆与所有车辆之间的特征相似度集合

其中表示图像I₄中的目标违法车辆与图像I_i中的第j辆车的特征相似度，表示图像I₄中的第1辆车的特征向量，F_i^j表示图像I_i中的第j辆车的特征向量，K表示车辆特征向量维度，表示图像I₄中的第1辆车的第k个特征；

步骤3.2：根据特征相似度集合S分别获得子图像I₁、I₂、I₃中特征相似度最高的车辆，记录其包络框集合为表示图像I_i中的与目标违法车辆相似度最高的车辆的包络框，表示左上角的坐标，和分别表示的宽和高；

步骤4：对步骤3得到的匹配车辆进行车辆底盘拟合操作，具体为：

步骤4.1：根据式(2)计算集合B中的车辆包络框中点，分别为

步骤4.2：根据式(3)计算当前车辆行驶方向集合G＝(g_i|i＝1,2):

其中g_i表示图像I_i中与图像I₄中的目标违法车辆的特征相似度最高的车辆的方向，为步骤4.1中得到的第i辆车的包络框中心点；为步骤4.1中得到的第i+1辆车的包络框中心点；

步骤4.3：根据车辆方向选择车辆底盘拟合点，具体为：若g_i≥0，选择车辆包络框左上角点与右下角点作为拟合点；否则，若g_i＜0，选择车辆包络框左下角点与右上角点作为拟合点；将选择得到的拟合点分别记为P_it(x_it,y_it)和P_id(x_id,y_id)；其中P_it(x_it,y_it)代表求出的第i张子图像上顶点坐标，P_id(x_id,y_id)代表求出的第i张子图像下顶点坐标；

步骤4.4：根据点P_it(x_it,y_it)和车辆方向g_i，构建直线方程l_it：Y＝(g_i*θ)X+(y_it-g_i*θ*x_it)，其中，θ为点P_it(x_it,y_it)的方向比例系数，记与车辆包络框下边界重合的直线方程为l_d：Y＝y_id，计算直线l_it与直线l_d的交点并记为P_id2(x_id2,y_id2)；

步骤4.5：根据计算点P_id(x_id,y_id)与车辆方向g_i，构建直线l_id：Y＝(g_i*δ)X+(y_id-g_i*δ*x_id)，其中，δ为点P_id(x_id,y_id)的方向比例系数，记与车辆包络框上边界重合的直线为l_t：Y＝y_it，计算直线l_id与直线l_t的交点并记为P_it2(x_it2,y_it2)；

步骤4.6:则构建得到的车辆底盘拟合框记为D＝{P_it(x_it,y_it),P_id2(x_id2,y_id2),P_id(x_id,y_id),P_it2(x_it2,y_it2)}；

步骤5：根据车辆底盘拟合框D判断目标违法车辆是否存在压线违法行为，具体为：若车辆底盘拟合框D与车道线不相交，表示车辆不存在压线违法行为；否则，根据式(4)计算车辆压线置信度A，当A＞λ时，表示车辆存在违法压线行为；当A＜λ时，表示车辆不存在违法压线行为；

其中，S_small表示车辆底盘拟合框D被车道线分割后较小部分的面积，S_D表示车辆底盘拟合框D的面积，λ表示车辆压线置信度阈值。